개념 한 쪽
공조냉동기계산업기사 급수급탕오배수설비 자재및 노무비 산출 — 관경·마찰손실·필요수압
급수와 급탕 배관의 자재를 산출하려면 관경과 양정을 먼저 정한다. 관경과 유속의 관계, 마찰손실수두의 변수, 필요 수압의 합산 구조, 순환펌프 전양정, 기구별 최저 필요수압을 본다.
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뜻
급수관의 관경을 정할 때 같은 유량에서 굵은 관을 쓰면 유속이 낮아져 마찰손실이 줄어든다. 마찰손실은 유속의 제곱에 비례하기 때문이다. 다만 같은 유량에서 가는 관 여러 개를 병렬로 연결하는 것이 굵은 관 하나보다 효율이 좋다고 보는 것은 옳지 않다.
급수배관의 유속은 운전시간이 길수록 낮게 유지한다. 유속이 빠르면 관내 침식과 마모가 커지기 때문이다.
마찰손실수두는 관의 길이, 직경, 유속, 마찰계수로 결정된다. 관의 두께는 내압과 구조 강도를 위한 치수이지 유체 손실을 직접 좌우하는 변수가 아니다.
필요 수압은 높이 수압, 마찰손실, 기구의 필요 수압을 합해 구한다. 높이 8m는 약 0.8kgf/cm²이고, 마찰손실이 0.324kgf/cm², 플러시 밸브 필요 수압이 0.7kgf/cm²이면 수도본관에는 1.824kgf/cm²가 필요하다.
온수 순환펌프의 전양정은 유효길이에 마찰손실 계수를 곱해 잡는다. 급탕주관 120m와 환탕관 60m 가운데 환탕관은 50%만 반영하므로 유효길이는 120+30=150m이고, 계수 0.008을 곱하면 1.2m가 된다.
기구나 밸브별 최저 필요수압은 용도에 따라 다르다. 저압용 순간 온수기는 낮은 수압에서도 작동하도록 설계되어 최저 필요수압이 가장 작다.
예제
선지 판단은 굵은 관이 유속을 낮춰 마찰손실을 줄인다고 보는지, 가는 관 여러 개의 병렬 연결을 굵은 관보다 효율적이라고 보지 않는지, 운전시간이 길수록 유속을 낮게 유지하는지, 마찰손실수두의 변수에서 관 두께를 빼는지, 필요 수압을 0.8+0.324+0.7로 합산하는지, 순환펌프 유효길이를 120+30=150m로 잡는지, 최저 필요수압이 가장 작은 기구로 저압용 순간 온수기를 고르는지에서 갈린다. 관경과 손실의 관계, 수압과 양정의 합산 구조를 맞게 연결한 선지가 맞고, 가는 관 병렬 연결이 더 효율적이라고 본 선지와 마찰손실수두가 관 두께에 좌우된다고 본 선지는 어긋난다.
자주 묻는 물음
- 같은 유량에서 관경을 키우면 마찰손실은 어떻게 되나요?
- 줄어듭니다. 관경이 커지면 유속이 낮아지고, 마찰손실은 유속의 제곱에 비례하기 때문입니다.
- 필요 수압은 어떤 항목을 더해 구하나요?
- 높이 수압, 마찰손실, 기구의 필요 수압을 더합니다. 8m 높이·마찰손실 0.324·밸브 0.7 조건이면 1.824kgf/cm²입니다.
- 온수 순환펌프의 전양정은 어떻게 잡나요?
- 급탕관 길이에 환탕관 길이의 50%를 더한 유효길이에 마찰손실 계수를 곱합니다. 120m와 60m 조건이면 150m×0.008=1.2m입니다.
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